莪術紅外指紋圖譜研究

張軍鋒 杜寧 譚偉航 郭佳 張名楠 吳友根 陳俊華

摘要：測定不同產地莪術揮發油的紅外指紋圖譜，用共有峰率和變異峰率雙指標序列法對指紋圖譜進行鑒別與分析。結果表明，不同產地莪術的揮發油均有獨特且穩定的紅外指紋圖譜。廣東、廣西、云南、海南等4個產地的莪術油的紅外指紋圖譜相互之間比較吻合，但存在一定差異。其中廣東與海南、廣西與海南、云南與海南、廣東與廣西、廣西與云南、廣東與云南的莪術揮發油的紅外指紋圖譜共有峰率分別為73.4%、82.5%、74.1%、83.5%、84.0%、77.5%。共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法可以準確地區別不同產地的莪術，利用該法可以有效地對多個莪術樣品進行鑒別。[JP]

關鍵詞：莪術；揮發油；紅外指紋圖譜；共有峰率；變異峰率

中圖分類號：R284.1文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）10-0040-02

莪術（Rhizoma curcumae）為姜科姜黃屬多年生宿根草本植物，別稱蒁藥、莪荗、青姜、黑心姜、姜黃。栽培或野生于林蔭下，分布于印度、馬來西亞和我國海南、福建、廣東、廣西、浙江、臺灣、云南、四川等地。莪術為常用中藥，其性溫味辛，具有治行氣止痛、積散結、破血祛瘀之功效。臨床主要用于治療跌打損傷、早期宮頸癌、血氣心痛、脘腹脹痛、經閉血滯、飲食積滯、痛經。現代研究報道表明，莪術具有增強免疫、抗氧化、抗腫瘤、抗早孕、抗病原體、抗炎、抗血栓和保肝等藥理作用，揮發油為其主要有效成分[1-4]。

中藥材的產地不同，所含化學成分的組成及含量均會存在一定的差異，從而導致不同產地藥材的藥效存在差異。因此，藥材的產地鑒別對于藥材的質量控制和提高市場藥材質量有著重要的意義。通過紅外指紋圖譜可以得到物質分子內部信息，紅外指紋圖譜還能顯示單一或混合物質的結構特征，同時還有操作簡單、穩定性好、測試速度快、成本低等優點，所以，紅外指紋圖譜在中藥材鑒別、定量及定性分析中有著重要的地位。本研究測試了不同產地莪術揮發油的紅外指紋圖譜，并用共有峰率和變異峰率雙指標序列法對紅外譜圖進行分析，取得了較好效果，為莪術的鑒別與質量控制提供了依據。[JP]

1材料與方法

1.1試驗藥材

廣東莪術采于廣東省佛山市田間，云南莪術采于云南省文山壯族苗族自治州田間，廣西莪術購自廣西省南寧市藥店（注明為當地產），海南莪術購自海南省海口市藥店（注明為當地產），以上藥材經海南大學園藝園林學院吳友根教授鑒定為莪術。

1.2儀器與試劑

德國布魯克傅里葉變換紅外光譜儀（型號TENSOR27，購自布魯克光譜儀器公司）；QE-200高速中藥粉碎機（購自浙江省武義縣屹立工具有限公司）；水蒸氣蒸餾裝置（購自上海賢德儀器有限公司）；FB224型電子天平（購自上海恒平科學儀器有限公司）；正己烷（分析純）；乙酸乙酯（分析純）；無水硫酸鈉；雙蒸水。

1.3紅外光譜條件

RockSolidTM專利干涉儀，光譜數據范圍4 000～400 cm-1，掃描時間8 s，分辨率4 cm-1，溴化鉀壓片法測試紅外譜圖。

1.4莪術揮發油的制備

將干燥的莪術用粉碎機粉碎后稱取20 g粉末置于 250 mL 燒瓶中，加入150 mL蒸餾水，電熱套加熱，保持沸騰，用水蒸氣蒸餾提取3 h，蒸餾3次，合并蒸餾液后用正己烷和乙酸乙酯的混合液萃取得有特殊氣味的黃色油狀物，無水硫酸鈉干燥后于冰箱中保存備用[5]。

1.5紅外光譜的雙指標序列分析方法

紅外光譜數據分析采用共有峰率和變異峰率雙指標序列法。共有峰的確定方法：共有峰定義為在相互比較的2個紅外指紋圖譜中都出現的一組吸收峰，且組內吸收峰的最大波數差顯著小于其與相鄰組之間的平均波數差，反之則為變異峰。某一紅外指紋圖譜的共有峰率，是指該圖中共有峰數與相互比較的2個圖中獨立峰數的比值；某一紅外指紋圖的變異峰率是該圖中相對于共有峰的變異峰數與其共有峰數的比值[6-7]。

[JZ]共有峰率=（共有峰數/2個紅外圖中的獨立峰數）×100%；

[JZ]變異峰率=（變異峰數/2個紅外圖中的共有峰數）×100%。

分別用各樣品作為參考，分別計算其他樣品紅外指紋圖譜的共有峰率和變異峰率，然后依據共有峰率的大小排成一個含有共有峰率和變異峰率值的序列，此序列即為共有峰率和變異峰率雙指標序列。例如，R1 ∶[KG-*3]R2（a，b，c）表示此序列是以R1作為標準計算R1以外別的樣品紅外指紋圖譜的共有峰率和變異峰率，這個序列片段的含義是a值表示為R1與R2的共有峰率，其中b值為R1的變異峰率，c值為R2的變異峰率。

2結果與分析

2.1測試結果

廣東、廣西、云南、海南等4個產地莪術揮發油的疊加紅外光譜分析圖譜如圖1所示，4個產地莪術樣品的主要吸收峰波數如表1所示。

2.2雙指標序列分析

2.34種莪術的基本關系組、對及分析

（1）R2 ∶[KG-*3]R1（83.5，21.2，18.2），R2 ∶[KG-*3]R3（84.0，17.6，206），R2 ∶[KG-*3]R4（82.5，21.2，21.2）；（2）R1 ∶[KG-*3]R2（83.5，18.2，212），R1 ∶[KG-*3]R3（77.5，25.8，29.0），R1 ∶[KG-*3]R4（73.4，34.5，37.9）；（3）R3 ∶[KG-*3]R1（77.5，29.0，25.8），R3 ∶[KG-*3]R2（84.0，20.6，17.6），R3 ∶[KG-*3]R4（74.1，36.7，33.3）；（4）R4 ∶[KG-*3]R1（73.4，37.9，34.5），R4 ∶[KG-*3]R2（82.5，21.2，21.2），R4 ∶[KG-*3]R3（74.1，33.3，36.7）。

[JP3]在（1）組中，上述試驗結果表明，R2（廣西南寧）與R1（廣東佛山）、R3（云南文山）、R4（海南海口）莪術揮發油紅外指紋圖譜共有峰率均在80%以上，相似度高，揮發油成分、性質相近。[JP]

在（1）、（2）、（3）、（4）中，R1、R2、R3、R4相互之間的變異峰率均在17.6%～37.9%之間，表明可以利用紅外指紋圖譜對廣西南寧、廣東佛山、云南文山、海南海口等4個產地的莪術進行鑒別。4個產地的紅外圖中主要特征峰都有且為共有峰、吸收度大，表明這4個產地的莪術質量均較好。

3結論

本試驗通過測試獲得了4個不同產地莪術的紅外指紋圖譜，并用共有峰率和變異峰率對其進行分析。結果表明，不同產地的莪術紅外指紋圖譜相似程度高，但也存在一定差異。因此，莪術揮發油的紅外指紋圖譜可以用來鑒別或區別不同產地的莪術，也可作為莪術質量評價的一種手段。

參考文獻：

[1]國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典（一部）[M]. 北京：化學工業出版社，2005：196.

[2]Di Y L，Yan C，Ling L，et al. Comparative analysis of essential oils found in Rhizomes curcumae and Radix curcumae by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Pharmaceutical Analysis，2011，1（3）：203-207.

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[4]Dang Y Y，Li X C，Zhang Q W，et al. Preparative isolation and purification of six volatile compounds from essential oil of Curcuma wenyujin using high performance centrifugal partition chromatography[J]. Journal of Separation Science，2010，33（11）：1658.

[5]劉紅，韓長日，劉紅霞，等. 益智紅外指紋圖譜的研究[J]. 光譜學與光譜分析，2007，28（11）：2557-2560.

[6][JP3]鄒華彬，袁久榮，杜愛琴，等. 甘草水提物紅外指紋圖譜共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法[J]. 中成藥，2004，26（10）：779-781.[JP]

[7]徐海星，陳慧，許沛虎，等. 不同產地蒼耳子紅外指紋圖譜鑒別[J]. 中藥材，2014，37（6）：971-973.